2011年高考理综物理——福建卷

12011年高考理综物理（福建卷）13．“嫦娥二号”是我国月球探测第二期工程的先导星。若测得“嫦娥二号”在月球（可视为密度均匀的球体）表面附近圆形轨道运行的周期T，已知引力常量为G，半径为R的球体体积公式334RV，则可估算月球的A．密度B．质量C．半径D．自转周期13．A【解析】“嫦娥二号”在近月表面做周期已知的匀速圆周运动，有2224MmGmRRT。由于月球半径R未知，所以无法估算质量M，但结合球体体积公式可估算密度（与3MR成正比），A正确。不能将“嫦娥二号”的周期与月球的自转周期混淆，无法求出月球的自转周期。14．如图，半圆形玻璃砖置于光屏PQ的左下方。一束白光沿半径方向从A点射入玻璃砖，在O点发生反射和折射，折射光在光屏上呈现七色光带。若入射点由A向B缓慢移动，并保持白光沿半径方向入射到O点，观察到各色光在光屏上陆续消失。在光带未完全消失之前，反射光的强度变化以及光屏上最先消失的光分别是A．减弱，紫光B．减弱，红光C．增强，紫光D．增强,红光14．C【解析】同一介质对各色光的折射率不同，各色光对应的全反射的临界角也不同。七色光中紫光折射率最大，由n＝1sinC可知紫光的临界角最小，所以入射点由A向B缓慢移动的过程中，最先发生全反射的是紫光，折射光减弱，反射增强，故C正确。15．图甲中理想变压器原、副线圈的匝数之比n1∶n2=5∶1，电阻R=20Ω，L1、L2为规格相同的两只小灯泡，S1为单刀双掷开关。原线圈接正弦交变电源，输入电压u随时间t的变化关系如图乙所示。现将S1接1、S2闭合，此时L2正常发光。下列说法正确的是A．输入电压u的表达式u=202sin(50πt)VB．只断开S2后，L1、L2均正常发光C．只断开S2后，原线圈的输入功率增大D．若S1换接到2后，R消耗的电功率为0.8W15．D【解析】读图知周期T=0.02s，所以u=202sin(100)tV。原本L2正常发光，只断开S2后，电压被两灯泡均分，肯定不会再正常发光。只断开S2后，两灯泡串联，负载电阻增大，输出功率减小，输入功率等于输出功率，所以也减小。由变压器的变压比1122UnUn可得副线圈输出电压为4V，S1换接到2后，u~n1n2S1S212RL1L2甲乙u/Vt/sO202-2020.010.02ABCPQO2R消耗的功率P=22420URW=0.8W。D正确。16．如图所示，绷紧的水平传送带始终以恒定速率v1运行。初速度大小为v2的小物块从与传送带等高的光滑水平地面上的A处滑上传送带。若从小物块滑上传送带开始计时，小物块在传送带上运动的v-t图象（以地面为参考系）如图乙所示。已知v2v1，则A．t2时刻，小物块离A处的距离达到最大B．t2时刻，小物块相对传送带滑动的距离达到最大C．0~t2时间内，小物块受到的摩擦力方向先向右后向左D．0~t3时间内，小物块始终受到大小不变的摩擦力作用16．B【解析】小物块对地速度为零时，即t1时刻，向左离开A处最远；t2时刻小物块相对传送带静止，所以从开始到此刻，它相对传送带滑动的距离最大；0~t2时间内，小物块受到的摩擦力为滑动摩擦力，方向始终向右，大小不变；t2时刻以后相对传送带静止，不再受摩擦力作用。B正确。17．如图，足够长的U型光滑金属导轨平面与水平面成θ角（0θ90°)，其中MN与PQ平行且间距为L，导轨平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直，导轨电阻不计。金属棒ab由静止开始沿导轨下滑，并与两导轨始终保持垂直且良好接触，ab棒接入电路的电阻为R，当流过ab棒某一横截面的电量为q时，棒的速度大小为v，则金属棒ab在这一过程中A．运动的平均速度大小为v21B．下滑位移大小为qRBLC．产生的焦耳热为qBLvD．受到的最大安培力大小为sin22RvLB17．B【解析】分析棒的受力有mgsinθ－RvLB22=ma，可见棒做加速度减小的加速运动，只有在匀变速运动中平均速度才等于初末速度的平均值，A错。设沿斜面下滑的位移为s，则电荷量q=RBsLRtRttI1，解得位移s=BLqR，B正确。根据能量守恒，产生的焦耳热等于棒机械能的减少量，Q=mgssinθ－221mv。棒受到的最大安培力为RvLB22。18．如图，一不可伸长的轻质细绳跨过滑轮后，两端分别悬挂质量为m1和m2的物体A和B。若滑轮有一定大小，质量为m且分布均匀，滑轮转动时与绳之间无相对滑动，不计滑轮与轴之间的磨擦。设细绳对A和B的拉力大小分别为T1和T2。已知下列四个关于T1的表达式中有一个是正确的，请你根据所学的物理知识，通过一定的分析，判断正确的表达式是A．2112122mmmgmmmTB．2121142mmmgmmmTv1v2A甲vtOv2-v1乙t1t3t2abNQMPBθθmm1m2ABT1T23C.2112124mmmgmmmTD.2121144mmmgmmmT18．C【解析】由于滑轮转动时与绳之间无相对滑动，所以滑轮转动时，可假设两物体的加速度大小均为a，对A，若T1－m1g=m1a，则对B应有m2g－T2=m2a；上面两分别解出加速度的表达式为a=gmT11和a=22mTg，所以有gmTmT22211，即有gmmTmTm2121122，根据题目所给选项可设T1=)()(2112mmymgmxmm，则根据A、B地位对等关系应有T2=)()(1221mmymgmxmm，将T1、T2的值代入gmmTmTm2121122可解得x=2y。由此可判断A错C正确。若将T1设为)()(2121mmymgmxmm，则结合gmmTmTm2121122可看出A、B的地位关系不再具有对等性，等式不可能成立，BD错。19．（18分）⑴（6分）某实验小组在利用单摆测定当地重力加速度的试验中：①用游标卡尺测定摆球的直径，测量结果如图所示，则该摆球的直径为cm。②小组成员在试验过程中有如下说法，其中正确的是。（填选项前的字母）A．把单摆从平衡位置拉开30º的摆角，并在释放摆球的同时开始计时B．测量摆球通过最低点100次的时间t，则单摆周期为t/100C．用悬线的长度加摆球的直径作为摆长，代入单摆周期公式计算得到的重力加速度值偏大D．选择密度较小的摆球，测得的重力加速度值误差较小⑵（12分）某同学在探究规格为“6V，3W”的小电珠伏安特性曲线实验中：①在小电珠接入电路前，使用多用电表直接测量小电珠的电阻，则应将选择开关旋至____档进行测量。（填选项前的字母）A．直流电压10VB．直流电流5mAC．欧姆×100D．欧姆×1②该同学采用图甲所示的电路进行测量。图中R为滑动变阻器（阻值范围0~20Ω，额定电流1.0A），L为待测小电珠，○V为电压表（量程6V，内阻20kΩ），○A为电流表（量程0.6A，内阻1Ω），E为电源（电动势8V，内阻不计），S为开关。Ⅰ．在实验过程中，开关S闭合前，滑动变阻器的滑片P应置于最____端；（填“左”或“右”）Ⅱ．在实验过程中，已知各元器件均无故障，但闭和开关S后，无论如何调节滑片P，电压表和电流表的示数总是调不到零，其原因是_____点至_____点的导线没有连接好；（图甲中的黑色小圆点表示接线点，并用数字标记，空格中请填写图甲中的数字，如“2点至3点”的导线）Ⅲ．该同学描绘出小电珠的伏安特性曲线示意图如图乙所示，则小电珠的电阻值随工作电压的增大而______。（填“不变”、“增大”或“减小”）19．（1）①0.97（0.96、0.98均可）②C0510120cmVA12345678910111213SERPL甲IOU乙4（2）①D②Ⅰ．左；Ⅱ．1点至5点（或5点至1点）；Ⅲ．增大【解析】（1）①主尺刻度加游标尺刻度的总和等于最后读数，0.9cm+1017mm=0.97cm，不需要估读。②为减小计时误差，应从摆球速度最大的最低点瞬间计时，A错。通过最低点100次的过程中，经历的时间是50个周期，B错。应选用密度较大球以减小空气阻力的影响，D错。悬线的长度加摆球的半径才等于摆长，由单摆周期公式T=grl2可知摆长记录偏大后，测定的重力加速度也偏大，C正确。（2）①根据电珠的规格标称值可算出其正常工作时的电阻为12Ω，测电阻选欧姆挡并选×1挡。②开关闭合前，应保证灯泡电压不能太大，要有实验安全意识，调滑片在最左端使灯泡电压从零开始实验。电表示数总调不到零，是由于电源总是对电表供电，滑动变阻器串联在了电路中，1点和5点间没有接好，连成了限流式接法，这也是限流式与分压式接法的最显著区别。伏安特性曲线的斜率表示电阻的倒数，所以随着电压的增大，曲线斜率减小，电阻增大。20．（15分）反射式速调管是常用的微波器件之一，它利用电子团在电场中的振荡来产生微波，其振荡原理与下述过程类似。如图所示，在虚线MN两侧分别存在着方向相反的两个匀强电场，一带电微粒从A点由静止开始，在电场力作用下沿直线在A、B两点间往返运动。已知电场强度的大小分别是E1=2.0×103N/C和E2=4.0×103N/C，方向如图所示。带电微粒质量m=1.0×10-20kg，带电量q=-1.0×10-9C，A点距虚线MN的距离d1=1.0cm，不计带电微粒的重力，忽略相对论效应。求：⑴B点到虚线MN的距离d2；⑵带电微粒从A点运动到B点所经历的时间t。20．（1）0.50cm（2）1.5×10-8s【解析】（1）带电微粒由A运动B的过程中，由动能定理有|q|E1d1－|q|E2d2=0解得d2=121dEE=0.50cm（2）设微粒在虚线MN两侧的加速度大小分别为a1、a2，由牛顿第二定律有|q|E1=ma1|q|E2=ma2设微粒在虚线MN两侧的时间大小分别为t1、t2，由运动学公式有d1=21121tad2=22221ta又t=t1+t2解得t=1.5×10-8s21．（19分）如图为某种鱼饵自动投放器中的投饵管装置示意图，其下半部AB是一长为2R的竖直细管，上半部BC是半径为R的四分之一圆弧弯管，管口沿水平方向，AB管内有一原长为R、下端固定的轻质弹簧。投饵时，每次总将弹簧长度压缩到0.5R后锁定，在弹簧上端放置一粒鱼饵，解除锁定，E1E2ABd1d2MNOO′CBAR2R1.5R0.5R5弹簧可将鱼饵弹射出去。设质量为m的鱼饵到达管口C时，对管壁的作用力恰好为零。不计鱼饵在运动过程中的机械能损失，且锁定和解除锁定时，均不改变弹簧的弹性势能。已知重力加速度为g。求：⑴质量为m的鱼饵到达管口C时的速度大小v1；⑵弹簧压缩到0.5R时的弹性势能Ep；⑶已知地面与水面相距1.5R，若使该投饵管绕AB管的中轴线OO′在90º角的范围内来回缓慢转动，每次弹射时只放置一粒鱼饵，鱼饵的质量在2m/3到m之间变化，且均能落到水面。持续投放足够长时间后，鱼饵能够落到水面的最大面积S是多少？21．（1）gR（2）3mgR（3）3433R【解析】（1）质量为m的鱼饵到达管口C时做圆周运动的向心力完全由重力提供，则mg=Rvm21解得v1=gR（2）弹簧的弹性势能全部转化为鱼饵的机械能，由机械能守恒定律有EP=mg(1.5R+R)+2121mv解得EP=3mgR（3）不考虑因缓慢转动装置对鱼饵速度大小的影响，质量为m的鱼饵离开管口C后做平抛运动，设经过t时间落到水面上，离OO′的水平距离为x1，由平抛运动规律有4.5R=221gt，x1=v1t+R，解得x1=4R当鱼饵的质量为m32时，设其到达管口C时速度大小为v2，由机械能定律有EP=22)32(21)5.1(32vmRRmg解得v2=gR2质量为m32的鱼饵落到水面上时，设离OO′的水平距离为x2，则x2=v2t+R解得x2=7R鱼饵能够落到水面的最大面积S=32122433)(41Rxx≈8.25πR322．（20分）如图甲，在x0的空间中存在沿y轴负方向的匀强电场和垂直于xOy平面向里的匀强磁场，电场强度大小为E，磁感应强度大小为B。一质量为m